Файл: Лачинов, Н. В. Клепка и чеканка стальных конструкций учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 66

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

При сверлении и развертывании стали, латуни и лег­ ких сплавов охлаждение обязательно. Для охлаждения сталей рекомендуется эмульсия; для чугунного литья и бронзы — керосин или раствор буры в смеси с водой и глицерином.

ГЛАВА III.

ПОНЯТИЕ ОБ ЭЛЕКТРОДУПОВОЙ РУЧНОЙ СВАРКЕ

И РУЧНОЙ КИСЛОРОДНОЙ РЕЗКЕ

С в а р к о й называется способ соединения металли­ ческих частей при нагреве в месте стыка до расплавлен­ ного состояния.

Изобретение сварки является достоянием русской науки н техники. В 1802 г. русский академик В. В. Пет­ ров впервые описал явление, электрической дуги и ука­ зал на возможность ее применения для расплавления металлов. В 1882 г. русский инженер Н. Н. Бенардос впервые в мире разработал практическое применение сварки для промышленных целей, а в 1888 г. инженер Н. Г. Славянов изобрел электродуговую сварку плавя­ щимся электродом, принципы которой действуют и в на­ ше время.

Советские ученые академик Патон Б. Е., профессор Николаев Г. А., профессор Хренов К. К. внесли большой вклад в развитие теории сварочных процессов и способ­ ствовали совершенствованию технологии сварки и сва­ рочного оборудования.

Существует много различных видов и способов свар­ ки. Ниже рассматривается сварка, применяемая при монтаже стальных конструкций и сооружений, т. е. руч­ ная дуговая и газовая ацетилено-кислородная.

§ 14, Электродуговая ручная сварка

На рис. 4 показана схема электродуговой сварки по методу Славянова: от источника электрического тока 5 проведены два провода 4 и 6\ провод 6 присоединен к ос­ новному изделию 7, который сваривают с деталью 1. Дру­ гой провод 4 присоединен к электроду 2 через электрододержатель 3.

Если концом электрода 2 коснуться металла 7, то про­ изойдет короткое замыкание сварочной цепи (см. рис. 4)

42

i-i в точках касания электрод и свариваемый металл рас­ плавятся; теперь металл и электрод будет разделять расплавленный слой. В следующий момент электрод не­ сколько отводят (на 2—4 мм) от свариваемого металла, и жидкий слой некоторое время тянется за концом элект­ рода. Затем контакт электрода е жидким металлом об­ рывается и между электродом и свариваемым металлом возникает электрическая дуга, температура внутри ко­

торой доходит до 6000—7000° С.

Если далее к кромке металла / пристыковать кром­ ку детали 1, а электрод 2 приблизить к стыку, то воз­ никшая электрическая дуга 8 расплавит кромки деталей

в стыке и конец электрода.

 

 

 

 

Расплавленный

металл

 

 

 

 

частично

смешивается

и

 

 

 

 

образует так называемую

 

 

 

 

с в а р о ч н у ю

в а и и у.

 

 

 

 

Если электрод 2 переме­

 

 

 

 

щать вдоль стыка кромок,

 

 

 

 

то около конца

электрода

 

 

 

 

будет образовываться сва­

Рис. 4. Схема электродуговон свар­

рочная ванна,

металл

ко­

торой, по мере перемеще­

ки по методу Славянова:

I — деталь, 2 — электрод,

3 —электро-

ния электрода вдоль кро­

додержатель,

•! — провод

к

электроду,

мок, будет застывать,

5 — источник

электрического

тока, б

провод к основному изделию, 7 —основ­

образуя сварной шов.

Та­

ное изделие,

8 — электрическая дуга

ким способом можно сва­

 

 

 

 

рить металл на стыке двух

 

дуги нужно конец

кромок.

При этом для поддержания

электрода держать на определенном расстоянии от стыка, кромок, а так как конец электрода постепенно плавится, то его следует равномерно приближать к стыку кро­ мок.

Конец провода для присоединения к электроду 2 за- ' канчивается электрододержателем 3, в котором электрод прочно и надежно зажимается и может быть быстро за­ менен по мере его расплавления. Остаток электрода в злектрододержателе называется огарком.

Рабочий, выполняющий сваривание — сварщик — уп­ равляет электродом через электрододержатель, который он держит правой рукой. В левой руке сварщик держит щиток или она свободна, если сварщик надел маску, ко­ торая, как и щиток, защищает лицо и глаза от брызг рас­ плавленного металла и лучей сварочной дуги.

43


Э л е к т р о д ы .

Качество

сварного шва•

зависит of

качества стального

электрода и состава

его

покрытия,

т. е. от обмазки.

 

 

 

 

Как указывалось выше,

сварной ' шов

получается из

расплавленного электрода и незначительной части рас­ плавленных кромок свариваемых деталей. Поэтому по­ пятно значение качества стального стержня электрода для сварного шва. Электродуговая сварка всех конст­ рукций выполняется только качественными (т. е. толстообмазанными) электродами, которые завод-изготови­ тель снабжает паспортом (сертификатом).

 

 

Для питания дуги

 

 

необходим

источник

а)

3)

электрического

тока.

Электрический

ток

 

 

может быть постоян­

 

 

ным или переменным.

т

 

Для сварки на пере­

 

менном

токе послед­

о

 

ний пропускают че­

Рис. 5. Виды сварных соединений:

рез сварочный транс­

форматор

и регуля­

а — стыковое,

6 — угловое, в — тавровое,

 

г — внахлестку

тор силы тока

(дрос­

 

 

сель) .

Современные

трансформаторы изготовляются в одном корпусе с дрос­ селем.

В сварочном трансформаторе производится пониже­ ние напряжения электрического тока, а в дросселе — ре­ гулирование силы тока.

С в а р н ы е с о е д и н е н и я . В стальных конструкци­ ях применяются следующие соединения деталей под сварку: стыковые, угловые, тавровые и внахлестку.

С т ы к о в ы м называется такое соединение, при кото­ ром сварка происходит по площади поперечного сечения соединяемых элементов, причем поверхность одного эле­ мента является продолжением поверхности другого (рис. 5, а). Такое соединение является наиболее прочным, и распространенным.

Чтобы обеспечить прочный и доброкачественный свар­ ной шов, необходимо стыкуемые кромки специально под­ готовить: сделать фаски простой или фасонной формы, зачистить до блеска, снимая грязь, ржавчину, окалину, выровнять толщину деталей на стыке.

44


У г л о в о е соединение под сварку показано на рис. 5,6. По сравнению со стыковым угловое соединение име­ ет меньшую прочность. При этом соединении также тре­ буется зачистка до блеска стыковых кромок, а иногда и обработка их на фаску.

Т а в р о в о е сварное соединение представлено на рис. 5, в. Это соединение распространено главным образом в металлоконструкциях.

Соединением в н а х л е с т к у называется такое соеди­ нение, при котором один свариваемый элемент накла­ дывается на поверхность другого, а сварка производится

по

периметру или по кромке наложенного элемен­

та

(рис. 5, г).

§ 15. Газовая ручная сварка и резка

Сущность Тазовой сварки состоит в нагревании кро­ мок металлических деталей на их стыке пламенем сва­

рочной горелки (рис. 6)

 

 

 

 

с добавлением в обра­

 

 

 

 

зовавшуюся сварочную

 

 

 

 

ванну

расплавленного

 

 

 

 

металла

присадочного

 

 

 

 

■прутка,

образующего

 

 

 

 

вместе с основным ме­

 

 

 

 

таллом сварной шов.

 

 

 

 

 

Пламя сварочной го­

 

 

 

 

релки

получается

от

 

 

 

 

сжигания ацетилена

в

 

 

 

 

смеси с кислородом, оно

 

 

 

 

имеет

температуру

Рис. 6. Схема газовой сварки:

 

3000—3150°С. Ацетилен

 

/ — состыкованные для сварки листы,

2

и кислород подводятся

сварной

шов,

3 — газовая горелка,

4

шланги

газовой

горелки, 5 — присадочная

по шлангам в

каналы

 

 

проволока

 

газовой горелки.

В сме­

 

 

 

 

сительной камере горелки ацетилен и кислород 'Смешива­ ются и образуют горючую смесь, которая сгорает при вы­ ходе из горелки и дает сварочное пламя.

Газовая сварка сравнительно проста, не требует слож­ ного и дорогого оборудования, не нуждается в источнике энергии. Однако газовая сварка дает большее коробле­ ние изделий, малопроизводительна даже при средних толщинах свариваемых деталей, обходится дороже элек­

45


тродуговой аварки и более опасна в пожарном отноше­ нии.

Р у ч н а я к и с л о р о д н а я

р е з к а .

Кислородная

резка стали основана на свойстве металла

(железа) го­

реть в струе чистого кислорода,

если при этом металл бу­

дет нагрет до температуры, близкой к температуре плав­ ления. Температура плавления обычной стали около 1700° С, а температура нагрева для кислородной резки около 135(ГС (температура воспламенения),

Кислородная резка производится резаком, который совмещает в себе сварочную горелку с дополнительным каналом для подвода струн кислорода в головке резака. Дополнительная струя кислорода называется режущей.

Процесс резки начинается с нагрева участка ацетиле­ но-кислородным пламенем до температуры воспламене­ ния металла, а затем пускают струю режущего кислоро­ да на нагретое место и металл сгорает в струе кислоро­ да, образуя ери перемещении резака узкую сквозную щель.

Для .монтажных работ кислородная резка особо цен­ на тем, что позволяет быстро выполнять работы по реза­ нию, по сравнению с металлорежущими станками и при­ способлениями, а стоимость оборудования для резки и сам процесс резки значительно дешевле. При правильном ведении процесса резки поверхность получается чистой и не требуется дополнительная обработка мест реза.

ГЛАВА IV ,

ЗАКЛЕПОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ИХ ЭЛЕМЕНТЫ

§ 16. Общие сведения о заклепочных соединениях

Жесткое неразъемное соединение деталей, образован­ ное с помощью заклепок, называется заклепочным, а ме­ сто соединения — заклепочным (клепаным) швом.

З а к л е п к а представляет цилиндрический стержень с головкой на конце (рис. 7, а). Ее вставляют в отвер­ стия соединяемых деталей до упора головки и плотно прижимают последнюю к поверхности детали. Высту­ пающий конец стержня пневматическим молотком или давлением специальной машины через обжимку осажи­ вают и формируют его во вторую головку специальной формы (рис. 7, а—е). Процесс формирования второй го­ ловки называется клепкой. Склепанные детали оказыва­

4 6


ются пронизанными стержнем заклепки и зажатыми между его двумя головками. Изделия, детали которых соединены с помощью заклепок, называют к л е п а н ы м и к о н с т р у к ц и я м и.

Готовая головка заклепки называется з а к л а д н о й , а головка, образованная в процессе клепки, — з а м ы к а ­ ющей. Заклепки могут быть стальные или из специаль-

Рис. 7. Схема расклепывания заклепки:

а — заклепка вставлена

в отверстия собранных деталей,

б — д — осаживание стержня н формирование второй го­

ловки

(замыкающей),

е — законченная-

формированием

вторая головка заклепки; / — заклепка, 2 — склепываемые

листы,

— поддерживающая

подставка

(поддержка),

 

4 — обжимка

 

ных легких сплавов. Размеры

заклепок обозначают по

диаметру стержня и его длине.

Расклепывать заклепки можно в горячем состоянии и в холодном. В последнем случае диаметр стержня из стали не должен превышать 13 мм, если применяется пневматический молоток; и 25 мм, если применяется ма­ шинная клепка. В горячем состоянии с помощью машин расклепывают заклепки диаметром до 36 мм. Холодный и горячий способы формирования головок заклепок вы­ полняют либо с помощью ударов, когда часто прилага­ ются кратковременные нагрузки, либо равномерным дав­ лением (прессованием),-когда приложенная большая на­

грузка действует равномерно (одинаково) в течение все­ го процесса формирования. Общим для всех случаев является то обстоятельство, что образование замыкаю­ щей головки производится путем пластической деформа­ ции.

Расклепывание заклепки ударами по существу яв­ ляется обычной ковкой; при этом, если заклепка нагре­ та, то подобие между расклепыванием и ковкой полное. Если же заклепка не нагрета, то процесс образования головки все же подобен ковке, но головка формируется в холодном состоянии.

Рис. 8. Заклепки по ГОСТу:

а — с полукруглой головкой, б —с потайной головкой, о —с полупотайной головкой, г — с полукруглой низкой головкой, д — с. плоской головкой (/ исполнение), е —с плоской голов­ кой (// исполнение) (размерные линии указывают на задавае­ мые таблицами ГОСТа размеры)

Для различных соединений применяют заклепки, от­ личные друг от друга по форме головок (рис. 8, а—е). Наиболее распространены заклепки с полукруглой голов­ кой, они являются и наиболее прочными. Когда на по­ верхности склепываемой детали не допускают выступов, применяют заклепки с потайными головками.

В самолетостроении и некоторых других отраслях промышленности применяют специальные заклепки, ко­ торые в данной книге не рассматриваются.

Во всех видах клепки стержень заклепки должен без затруднений входить в отверстия, поэтому его выполняют

несколько меньше диаметра

отверстия

и

на конце

де­

лают фаску (см. рис. 8).

При расклепывании стер­

Х о л о д н а я к л е п к а .

жень в первый период осаживается, т.

е.

раздается

по

диаметру и заполняет зазоф в отверстии. При этом в 0Q*